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農村污水處理承載更多希望

2020-04-28 09:56:02

南昌綠江環境科技有限公司


農村污水處理承載更多希望


南昌綠江環境科技有限公司農村污水處理不能照搬城市污水處理廠的老套路,要與低碳、循環、增產、生態要求相融合,走出新路,這就讓農村污水處理承載了更多的希望。


一,更新理念,創新模式。


農村污水治理更新理念,創新模式體現在四個堅持中:


堅持因地制宜,因村而異,分散收集,就近處理;


堅持質量達標,總量控制,系統規劃,持續見效;


堅持清潔生產,變廢為寶,低碳運行,效益優先;


堅持政府領導,部門合作,市場機制,創新模式。


這四個堅持改變了城市污水集中處理的理念,以分散處理、分散利用為基點,既符合村民居住分散,又體現污水再生利用條件多樣的農村環境;突出了農村污水處理工程持續見效的總目標,把廁所改造、源分離、污水輸運、分類再生,與質量達標和總量控制共同形成治污大系統,確保系統優;明確了低碳、循環路線,依靠發展清潔生產、變廢為寶技術產出再生產品,使環保有收益,實現效益優先,讓農民用得起;創新了建設模式,強調政府領導,抓好治污需求和再生產品應用一頭一尾兩個關鍵,依托市場機制實現建設運營一體化,先達標后付錢,政府政績和農民實惠看得見、感覺得到,讓政府和農民都放心。


實現四個堅持的途徑是做好全面規劃,需要跨部門、跨學科的合作。一個村莊的污水不需要輸運至另一個村莊,甚至一個村莊內可以規劃幾個污水處理設施;一個村莊的污水處理標準,可以回用、也可以進入農田成為灌溉水,這就需要增設消毒設備或污水農灌專用設備;另外,一個村莊的污染物源頭治理可以將黃水直接滅菌進入農田,也可與黑水一起進入資源化、能源化領域,做葉面肥、有機土壤調理劑、生物有機肥,都需要通過規劃把先進技術落到實處,見諸效益,讓農民滿意。


重要的是,農村污水處理還是一張白紙,好畫新美的圖畫??梢詾槌鞘形鬯幚韽S和下水道的革命提供理念、技術,和效益的借鑒,進而實現污水治理農村包圍城市的新局面。對此,值得為農村污水治理大顯身手。


二,狠抓廁所,源頭減負。


城市污水處理廠因為受納了廁所黑水和黃水,大量消耗能源,白白浪費了農業需要的氮磷營養物,至今因抽水馬桶、管網系統的改造困難,難以改變現狀,因此農村不能再走城市污水管網的老路。如果在農村旱廁改造中,只求方便,又是一沖了事,不重視源頭分離,就會大大增加污染物負荷。


以某村子100戶約400人口計算,灰水每日產生量約為50m3。按人均每天排糞約0.5千克;排尿量約為1.5升計算,100戶村民每日共排糞0.2噸,排尿0.6噸。根據糞便平均含1%左右的氮,0.5%左右的磷;尿液含0.5%的氮和0.13%的磷計算,每日共排放氮污染物0.017噸,磷污染物0.049噸。


假如廁所采用常規節水便器,按每人每天大便1次,沖水3L,小便5次,單次沖水1.5L估算,廁所的黑水和黃水排水量約為每天5m3。注意,這是新增的高濃度污水。假如這種高濃度生活污水和灰水混合排放,進入污水處理設施,該村每日污水量則達到55m3,更重要的是這種污水含氮污染物濃度超過300mg/L,磷污染物濃度超過80 mg/L,對于農村污水處理設施是很難勝任的。


所以廁所黑水、黃水資源化利用作為農村污水處理設施源頭減負一要務,可以推薦的廁所潔具是:


真空源分離便器


真空分離式便器是以真空為驅動力,分別收集糞便和尿液污水的便器。便池前部是小便區,后部是大便區。兩個區域分開沖水,大便時,前區與后區同時沖水;小便時,僅前區沖水。前區排污管道可連接真空管道或重力流管道,后區排污管道連接真空管道。沖水量為大便每次0.5~2L,小便每次0-0.5L。


糞尿分集式生態馬桶


此馬桶的獨特設計可把大小便分離處理。當使用者坐在馬桶上時,大便垂直落到馬桶后半部的內置便桶膠袋里。小便經過馬桶前半部的管道流出馬桶。內置換氣扇迅速把大便的表面吹干。內置雙檔風扇可把馬桶內的臭氣和室內的異味悄無聲息且快速地排出室外。經單獨收集的尿液兌3-8倍的水后用來澆灌花草莊稼;在糞便中加入少量水及土,經發酵2-6個月,使之變成可用于農業種植的肥料土壤。


免水小便斗


免水小便斗使用中不需要水,可以減少水和處理污水的成本,降低了維護和維修的費用;比沖水便斗細菌少5倍,創造了更衛生、無異味的洗手間。以每天使用100人次的普通沖水小便斗計算,約需水量137970升,需電耗105千瓦,免水小便斗通過濾芯省去了對水和電耗的需求,應該成為公共廁所選擇。


三,創新技術,低碳運行


適用于農村污水治理的技術,一是運行費,二還是運行費。水處理運行費用必須降到噸水0.3元以下,這應該成為硬指標。南水北調中線水源地曾上馬了一些噸水0.8元的技術,就算是國家補貼每噸0.5元,仍舊難以維持持續運行,降低運行費一是降低能耗,二是無人值守,三是延長年限,都是實現低碳運行的要求。在源頭減負之后,實現低碳運行就變得容易多了。農村污水的主要指標COD為260mg/L以下,BOD為120mg/L以下,氨氮為35mg/L以下,考慮到農村污水處理再用的條件十分方便,總氮與總磷指標可不在追求指標之列。達到COD 30mg/L、BOD 10mg/L,氨氮 5mg/L的指標,并且實現噸水運行費0.3元的技術,可推薦:


基因改良微生物酶反應處理工藝:


即常規的厭氧、缺氧、好氧復合生化處理工藝,該工藝將微生物酶反應池根據進水水質濃度分成若干個單元池,并添加特制的微生物巢,實現厭氧、缺氧,及好氧水環境條件,在通過微生物降解有機污染物的同時進行水解酸化,有機物分解,硝化和反硝化過程脫氮。前面單元池老化脫落的微生物尸體在后續的厭氧、缺氧及好氧環境中通過水解酸化分解成簡單的小分子有機物,可在后續的單元池被徹底氧化分解,因此該工藝產生的剩余污泥極少。微生物和微生物巢不需要補充投放、撈取和維護。一個典型的20噸污水處理站可設計為10個生化池,每個0.5*1米,加調節池和電氣設備總占地2米*4米,其中電氣設備包括曝氣泵、配電箱、變頻器,總功率1千瓦,日耗電10度左右。


生物沙快滲技術


采用滲透性良好的生物沙介質(以天然河砂為主,摻入活性礦物填料),以干濕交替的運行方式,在污水在自上而下流經生物沙填料過程中發生綜合的物理、化學、生物反應。在淹水期,污水自上而下流經生物沙層,由于生物沙呈壓實狀態,利用生物沙粒徑較小的特點,生物沙中粘土性礦物和有機質的吸附作用截流和吸附污水中的懸浮物,同時溶解性污染物質通過生物膜上的生物微絮凝作用和吸附作用,在濃度差推動下,傳遞到生物膜的水層上,被生物膜上的各種微生物分解凈化;在落干期,在好氧狀態下生物沙表面的生物膜對附著在其上的污染物進行好氧生物降解,從而使污染物在系統中得以去除。


一個日處理10噸農村生活污水的一體化裝置,約需占地13平米,為一個半徑2米的圓柱體裝置,外圈布置沉淀池、調節池、干化池,厚度約為0.5米;內部為生物沙快滲池,半徑1.5米。農村生活污水進入沉淀池,停留時間2.2小時,去除污水中大量SS后重力流入調節池,調節池設計停留時間12小時,可滿足針對農村生活污水的均質、均量用途;污水由提升泵自調節池提升至生物沙快滲池,水力負荷為1.42m3/㎡·d,去除污水中的COD、氨氮、總磷后達標排放;沉淀池中的污泥,定期提升至干化池,干化后的污泥可作為農田肥料使用,清夜重力回流至調節池。


模塊化生物濾塔


模塊化生物濾塔是速分生化技術與強化跌落曝氣充氧有機結合的工藝組合。按照污水的處理過程,從上向下依次間隔連通有若干級浸沒式填料反應區以及通風折板填料反應區。浸沒式填料反應區、通風折板填料反應區多級循環,浸沒式填料反應區安裝有出水管道以及配水管道,其位置與通風折板填料反應區上部的配水孔板相對應;底部一級為浸沒式填料反應區,出水可直接達到排放標準。模塊化生物濾塔采用框架層疊式放置,間隔式布置浸沒式填料反應區以及通風折板填料反應區的結構方式,實現了組合式安裝,模塊化管理的目的,減少了設備的占地面積與生產維護成本。生物濾塔動力設備僅為水泵和通風設備,所需功率少,真正實現分散處理和無人值守。


低碳生物轉球


在集成世界先進生物轉盤技術的基礎上,將轉盤的盤片改形為球,提高生物膜的數量和質量。利用半浸沒于污水中的轉球作為微生物污泥生長載體,通過轉球轉動為污泥提供氧氣并使污泥吸附水中污染物,附著在轉球上的污泥隨著厚度變化呈現好氧、缺氧、厭氧層的變化,不同氧氣環境下的菌種對水中污染物起到不同的作用,從而使生物轉球具有同時去除COD、BOD、氮磷等的效果。這一裝置的特點是初沉池、厭/缺氧區段、好氧區段、二沉池集中于一個裝置內。原污水首先進入初次沉降區(初沉池),在此區段中大顆粒污染物得到高效沉降,經初沉后的污水隨后進入生物轉球生化區的一個處理區段,即厭/缺氧區段。在厭/缺氧區段,污染物被一類生物菌群(大部分為異養菌群)所降解。經厭/缺氧區段生化后的混合液通過獨特設計的流量管理系統傳遞至生物轉球生化區的第二個處理區段,即好氧區段。在好氧區段,來自一區段末稍的殘留碳水化合物與未經消化的氨化物依次得到降解。經過二次沉降區(二沉池)沉降后出水,可根據出水要求增加深度處理。

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